Condizione fondamentale per sentirsi in un ambiente confortevolmente riscaldato è quella di creare il cosiddetto “benessere termico”, dove avere una distribuzione della temperatura stratificata maggiore a pavimento e progressivamente minore a soffitto, vicina ai valori ideali.
Negli impianti di riscaldamento a pavimento, dove abbiamo una cessione di calore per irraggiamento dovuto al passaggio di acqua a bassa temperatura in una rete di tubi inserita sotto pavimento, si riesce ad arrivare vicino ai valori ideali, riducendo sensibilmente i costi, consentendo un risparmio energetico che può variare dal 15% al 30%.
Inoltre l’utilizzo di pannelli isolanti crea un ambiente dalla resa energetica maggiore.
L’assenza di moti convettivi, che favoriscono movimenti di polvere e causano fenomeni allergici, rende un ambiente con riscaldamento a pavimento confortevole e pulito, senza formazioni di aloni scuri su pareti e tendaggi e senza proliferazione di acari e muffe.
Il tutto, abbinato ai più moderni sistemi di termoregolazione, permette di ottenere standard di comfort elevati sempre a bassi costi di gestione, che si tramutano in reale risparmio economico.
Infine, non meno importanti, ci sono considerazioni di carattere estetico/architettoniche: l’utilizzo del pavimento quale fonte di riscaldamento, permette di sfruttare al meglio lo spazio disponibile per l’arredamento consentendo una pulizia unica ed una linearità degli ambienti proprio per l’assenza di unità riscaldanti convenzionali, quali radiatori o termoconvettori.
La temperatura media delle superfici che circondano l’individuo (pavimento, pareti e soffitto) è il principale fattore che determina gli effetti benefici sul comfort.
Per ottenere un equilibrio termico, e raggiungere quindi il comfort ideale durante la stagione estiva, il nostro corpo ha la necessità di essere raffreddato: questo effetto può essere raggiunto portando la temperatura media delle superfici ad alcuni gradi al di sotto della temperatura cutanea.
Come esempio basti pensare a ciò che avviene quando si cammina in un parcheggio sotterraneo in una giornata particolarmente calda d’estate, perché si avverte una sensazione di benessere e raffrescamento?
Il motivo si trova nell’avere in questi casi le strutture del parcheggio sotterraneo ad una temperatura inferiore a quella della nostra pelle: questa condizione permette al nostro corpo di cedere il proprio calore in eccesso ad un ambiente con superfi ci più fredde.
Diminuire la temperatura delle superfici in maniera equilibrata e controllata porta l’individuo a scambiare il proprio calore in eccesso secondo le proporzioni che sono naturali dell’essere umano.
Se riusciamo ad evitare che l’edificio si carichi energeticamente, permettiamo al nostro corpo di smaltire il proprio surplus energetico.
TRASMISSIONE DEL CALORE NEI VARI IMPIANTI DI RISCALDAMENTO
Il raffrescamento radiante utilizza lo stesso principio rendendolo un sistema dal comfort naturale, raffreddando gli ambienti senza bisogno di fastidiosi getti d’aria fredda con un apprezzabile vantaggio anche in termini acustici.
Impianto che genera una stratifi cazione del calore molto vicina alle condizioni ideali di comfort termico. L’irraggiamento è la componente principale del trasferimento di calore, unito ad
un ridotto componente convettivo. La emperatura risulta più alta in prossimità del pavimento, andando via via diminuendo verso il soffitto.
Il ridotto componente convettivo di trasferimento del calore elimina la movimentazione di polveri nella stanza aumentando il comfort e il benessere generale. L’acqua circolante nelle
serpentine a bassa temperatura permette di avere la superfi cie del pavimento con temperature ben al di sotto di quella del
corpo umano, non superiore a 29° C; questo elimina in modo assoluto qualsiasi problema di circolazione per le gambe,
sfatando in modo inequivocabile le errate convinzioni a tal proposito
CARATTERISTICA DI FUNZIONAMENTO IMPIANTI AD 1 ZONA CONTROLLATA
Un impianto di climatizzazione radiante ad 1 zona controllata, viene realizzata mediante l’utilizzo di una sonda temperatura ed umidità installata in un ambiente “pilota” che sia di fatto l’ambiente più rappresentativo dell’appartamento.
Nella definizione dell’ambiente “pilota” vengono considerate tutte quelle condizioni che intercorrono ad un’atipica e/o improvvisa variazione del tasso di umidità relativa, causa di fenomeni di condensazione superficiale delle zone radianti fredde, condizione assai indesiderata.
Il locale “pilota” generalmente corrisponde con il soggiorno/ sala da pranzo o la stessa cucina vivibile; in tale locale il posizionamento della sonda di temperatura ed umidità permette il controllo del confort termico e il controllo e la correzione della temperatura di rugiada delle superfici radianti.
La norma UNI EN 1264-4 stabilisce la resistenza termica minima richiesta dal pannello isolante in relazione al tipo di locale e alle condizioni ambientali. Nella tabella che segue sono riportati tali limiti congiuntamente agli spessori minimi richiesti di isolante (considerando EPS con conducibilità
termica specifi ca di 0.034 W/mK).
Il sistema di riscaldamento e raffescamento a pavimento rappresenta la soluzione tecnicamente più valida, flessibile ed economica che il mercato della climatizzazione oggi possa offrire, questo per la particolare ripartizione della temperatura che si avvicina ai valori considerati ideali e l’utilizzo di acqua a bassa temperatura.
Il riscaldamento e raffrescamento a pavimento è invisibile
Più igiene, più salute, maggiore libertà estetica
permette l’agevole predisposizione al raffrescamento estivo negli impianti inizialmente pensati per il solo riscaldamento
il gradiente di temperatura verticale è molto omogeneo anche in caso di altezze importanti dei locali
stanze su porticati freddi o ambienti non riscaldati non presentano più pavimenti freddi a vantaggio del confort
l’inerzia termica del massetto radiante non consente veloci messe a regime, pertanto è sconsigliabile in ambienti in cui la gestione degli impianti sia ad intermittenza o discontinue
tipo casa vacanza, camere d’albergo ecc
la bassa messa a regime, dovuta all’inerzia termica del massetto, in regime estivo consigliano l’uso di deumidifi catori di tipo localizzato in quei locali con alto affollamento
Progettato per assicurare il miglior comfort fisiologico; non pone limiti di natura estetica per la non visibilità dei pannelli radianti.
Funzionamento estremamente silenzioso ed efficiente
Pressochè totale assenza di moti convettivi e movimento di polvere.
COMPOSIZIONE DEL SISTEMA DI RISCALDAMENTO RADIANTE
Gli impianti di riscaldamento a pavimento radiante sono contraddistinti da una totale integrazione architettonica per cui si suggerisce di predisporre e perfezionare tutte le fasi della progettazione al fine di garantire un ottimo sistema edificio-impianto.
La progettazione dell’impianto richiede la definizione del fabbisogno termico dell’edificio in conformità alla legge 10/91 e successive modifi che ed aggiornamenti: la potenza termica
fornita deve essere equivalente alle dispersioni nominali di calore per ciascun ambiente.
Nel progetto deve essere riportata la posizione dei collettori, che è consigliabile sia in posizione centrale rispetto agli ambienti da riscaldare, la distribuzione dei circuiti scaldanti e la collocazione di tutti i tipi di giunto presenti.
Dimensionamento dell'impianto radiante:
la norma UNI EN 1264
Per il calcolo della potenza termica ed il dimensionamento degli impianti a pavimento negli edifi ci residenziali, uffici ed altri edifici si fa riferimento alla normativa europea UNI EN
1264 parte 1-2-3-4.
La normativa determina i vincoli e fissa i requisiti progettuali essenziali affinchè gli impianti vengano eseguiti rispettando i criteri di risparmio energetico, di effIcienza termica e le condizioni di benessere fisiologico.
La resa termica di un impianto di riscaldamento a pavimento è fortemente legata alla struttura ed alla composizione del pavimento;
si deve conoscere anticipatamente quale rivestimento (cotto, marmo, ceramica, moquette ecc ecc) sarà impiegato per la realizzazione dei pavimenti, gli spessori dei vari strati e
le loro caratteristiche termiche, il tipo di pannello isolante.
La temperatura del fluido vettore di progetto è determinata in riferimento all’ambiente avente la più alta emissione areica, bagni esclusi, con un salto termico (tra mandata e ritorno) compreso fra i 5÷8 °C.
Nel caso che non sia noto il tipo di rivestimento scelto, la norma prescrive di effettuare il calcolo per rivestimenti con resistenza termica R= 0,1 m² K/W, per i bagni R= 0 m² K/W.
Per i restanti ambienti il carico termico richiesto deve essere soddisfatto intervenendo sulla lunghezza dei circuiti e sull’interasse tra i tubi: la lunghezza dei circuiti dipende anche dalle perdite di carico ammesse.
Il carico termico richiesto deve essere soddisfatto aumentando il passo di posa in corrispondenza delle zone perimetrali: sono così defi nite superfici del pavimento radiante aventi larghezza massima di 1 metro lungo le pareti esterne in cui, intensifi cando il passo di posa, si può ottenere una temperatura superficiale maggiore rispetto alle normali zone di soggiorno.
Le zone perimetrali permettono di ottenere un vantaggioso “effetto barriera” verso l’esterno dove appunto si riscontrano le maggiori dispersioni
Limiti di realizzazione:
verificare che la superficie totale dove realizzare i pannelli radianti non superi possibilmente i 100/110 m²
i locali da climatizzare con i pannelli radianti devono essere su un unico piano ed essere comunicanti tra di loro mediante porte, che in ogni caso non debbono essere a tenuta stagna
evitare locali in cui ci siano problemi localizzati di umidità capillare posti su terrapieno non impermealizzati
verificare la qualità degli infi ssi e delle porte esterne che devono avere un buon grado di isolamento con l’esterno. Verificare o meno la presenza di camini, cappe ecc non sezionabili verso l’esterno.
Verificare preventivamente il tasso di umidità medio della zona di realizzazione dell’intervento, evitando zone particolarmente sensibili ad alti tassi di umidità.
Se in fase preliminare venisse meno anche solo una delle disposizioni sopra riportate, sarà necessario prevedere un impianto a pannelli radianti con 2 o più zone controllate
CRITERI DI PROGETTAZIONE:
Il requisito più importante per assicurare una buona resa del pavimento in raffrescamento è l’omogeneità della temperatura superficiale.
Tale prescrizione viene soddisfatta utilizzando un passo di posa più ristretto dei circuiti, condizione che comporterà un netto miglioramento dell’omogeneità della temperatura di tutte
le superfi ci in cui verrà posato l’impianto a pannelli radianti.
I metodi di calcolo generalmente usati nel condizionamento tradizionale ad aria non sembrano adeguabili al raffrescamento radiante, tenuto conto dei risultati ottenuti in quest’anni in numerosi impianti e dove la costante certa è la potenza della macchina frigorifera ( che risulta anche inferiore del 50% ) per garantire condizioni di confort. La ridotta potenza frigorifera unitaria assorbita dal pavimento ( 30/50 W/m² ) evidenzia l’aspetto di fattori di efficienza buoni tra i meccanismi di scambio termico tra le superfi ci e il corpo umano.
SEZIONE TIPO DI UN CIRCUITO A PASSO LARGO IN UN PUNTO DI NON ADDUZIONE
SEZIONE TIPO DI UN CIRCUITO A PASSO STRETTO IN UN PUNTO DI NON ADDUZIONE